Varför hyllas värmepumpar som ett toppalternativ för hemmets klimatkontroll?

Värmepumpar är ett attraktivt alternativ för hemmets uppvärmning och kylning genom möjligheten att spara energi, kostnader och utsläpp. De fungerar även vid minusgrader. Vissa modeller för kalla klimat kan ge värme vid temperaturer ned till −25 °C (−13 °F). Tillgänglig effekt och verkningsgrad beror på modell och installation.

Vad är en värmepump?

En värmepump är en anordning som flyttar värme från en plats till en annan. I stället för att främst skapa värme genom förbränning eller elmotstånd tar den till vara omgivningens värme. Vintertid hämtas värme ur uteluft, mark eller vatten. Ett reversibelt system kan vända processen sommartid för att kyla huset.

Värmepumparnas fördelar

Fördelarna omfattar mer än miljön. Hög energieffektivitet kan minska räkningarna, och kombinerad värme och kyla ger komfort året runt. Den faktiska besparingen beror på byggnad, klimat och energipriser.

Energieffektivitet

Värmefaktorn COP beskriver förhållandet mellan avgiven värme och använd el. Vid COP 2–4 ger värmepumpen två till fyra enheter värme per enhet el genom att även flytta energi från omgivningen. COP kan vara högre och varierar med förhållandena.
Elmotstånd har COP omkring 1. Gasvärmares årliga bränsleutnyttjande, AFUE, ligger däremot under 100 procent. Vanliga värden är ungefär 80–95 procent, och vissa högeffektiva apparater når cirka 98,5 procent.

Energipriser

Besparingen påverkas av lokala priser på el, naturgas och andra bränslen. Billig el och dyr gas gynnar värmepumpen. Där gas är billig kan fördelen bli mindre. Jämför kostnaden per enhet nyttig värme, exempelvis per kilowattimme.

Klimat

Äldre luftvärmepumpar fungerade bäst i milda klimat. Modeller för kalla områden, ofta med varvtalsstyrd kompressor, fungerar även vid låga temperaturer. Behovet av tillskottsvärme beror på husets värmeförluster, dimensioneringen och den valda modellens effekt vid ortens lägsta temperaturer.

Värme och kyla i samma system

Reversibla värmepumpar kan även kyla. De kan ersätta separata värme- och kylsystem med en gemensam installation. Den möjliga besparingen beror på vilka system som jämförs.

Besparingar över tid

Investeringen kan vara större än för vissa traditionella alternativ. Bättre energieffektivitet kan dock sänka driftskostnaderna och med tiden väga upp en del av kostnaden.

Lägre energiräkningar

Mindre energianvändning kan sänka räkningarna, särskilt när direktverkande el eller dyra bränslen ersätts. Bidrag och skatteförmåner kan förbättra kalkylen när villkoren är uppfyllda.

Miljöpåverkan

Elektriska värmepumpar kan minska bränsleanvändningen i hemmet. De totala utsläppen beror på elproduktionen, verkningsgraden, tillverkningen och eventuella köldmedieläckage. Utsläppen kommer alltså inte enbart från energianvändningen.
Internationella energiorganet IEA bedömde 2022 att ökad användning av värmepumpar i det analyserade policyscenariot kunde minska de årliga globala utsläppen 2030 med minst 500 miljoner ton CO₂. Det var en möjlighet inom scenariot, inte en redan uppnådd minskning.

Fortsatt teknisk utveckling

Forskare använder även artificiell intelligens för att utforma och styra värmepumpssystem. Ett exempel är Fraunhofer ISE:s projekt AI4HP, som syftade till:

Att utveckla smarta värmepumpar som anpassar sig till förändrade förhållanden, förbättrar energieffektivitet och komfort samt underlättar underhåll genom feldetektering och diagnostik.

Forskningsmålet var upp till 20 procents energibesparing och minskade utsläpp utan sämre komfort. Detta var ingen garanterad besparing för varje installation.

Hur fungerar värmepumpar?

Värmepumpar utnyttjar värmeöverföring och en köldmediekrets. Köldmediet ändrar tryck, temperatur och fas i ett slutet kretslopp som flyttar värme mellan två miljöer.

Vid uppvärmning komprimerar kompressorn gasformigt köldmedium så att tryck och temperatur stiger. Den varma gasen passerar kondensorn, en värmeväxlare där den avger värme till inneluft eller värmevatten och kondenserar till vätska.

Vätskan under högt tryck passerar expansionsventilen. Tryck och temperatur sjunker och en del av vätskan förångas. Resultatet är en kall blandning av vätska och ånga.

Blandningen går genom förångaren och tar upp värme från uteluften eller en annan källa. Återstående vätska förångas. Gasen återvänder till kompressorn och kretsloppet upprepas.

Den höga verkningsgraden bygger på att värme flyttas, snarare än att all värme produceras av den använda elen. El driver kompressor, fläktar, eventuella cirkulationspumpar och hjälputrustning. Den avgivna värmen innehåller även energi från omgivningen, vilket gör att COP kan vara större än 1.

Vid kylning vänder ett reversibelt system kretsloppet. Värme tas upp inomhus och avges utomhus. Samma installation kan därmed värma och kyla.

Olika typer av värmepumpar

Samma grundprincip används i olika typer som utnyttjar skilda värmekällor och installationssätt. Valet beror på klimat, byggnad och tillgängligt utrymme.

Värmekällor

• Mark:Markvärmepumpar hämtar värme ur marken. Den relativt stabila temperaturen bidrar till god verkningsgrad.
• Uteluft:Den vanligaste typen hämtar värme ur uteluften och är vanligen lättare att installera än ett system med markslinga.
• Vatten:Närliggande sjöar eller brunnar kan användas för värmeutbyte i ett lämpligt system.

Installation

• Med luftkanaler:Systemet ansluts till husets luftkanaler och ger central uppvärmning och kylning.
• Utan luftkanaler (mini-split):Passar bostäder utan luftkanaler och möjliggör separat reglering av rum eller zoner.

Klimat

• Kalla klimat:Modeller för kalla områden använder exempelvis varvtalsstyrda kompressorer. Effekt och verkningsgrad behöver kontrolleras för de lokala temperaturerna.
• Milda klimat:Standardmodeller är lämpade för vanliga värme- och kylbehov i områden med mildare temperaturer.

Offentliga stöd

År 2023 hade både Kanada och USA stöd för energieffektivisering i bostäder. Kanada erbjöd Canada Greener Homes Grant tillsammans med provinsiella program. I USA omfattade den relevanta federala skattereduktionen från 2023 trettio procent av godkända värmepumpskostnader, högst 2 000 dollar, enligt villkoren. ENERGY STAR bidrog till bedömningen av modellernas energiprestanda och stödberättigande.

Företag i branschen

Många företag tillverkar värmepumpar. Nedan följer några kända börsnoterade bolag med sådana produkter. Andra tillverkare är exempelvis LG Electronics, Panasonic och Mitsubishi.

*Marknadsuppgifterna nedan är en ögonblicksbild från den ursprungliga publiceringen 2023 och är inte aktuella kurser. Börsvärden och resultat per aktie anges i amerikanska dollar.*

1.  Carrier Global Corporation

CARR Prisdiagram

Carrier utvecklar och tillverkar system för värme, ventilation och luftkonditionering, inklusive värmepumpar. Sortimentet omfattar bostäder och kommersiella byggnader. Bolaget betonar innovation, hållbarhet och energieffektivitet och är en betydande aktör på HVAC-marknaden.

2.  Lennox International, Inc.

LII Prisdiagram

Lennox International (LII ) är en betydande tillverkare av system för värme, ventilation och luftkonditionering, inklusive energieffektiva värmepumpar. Bolaget är känt för teknik, tillförlitlighet och energisnåla produkter. Sortimentet riktar sig till både bostäder och kommersiella fastigheter.

3. Trane Technologies plc

TT Prisdiagram

Trane Technologies (TT ) erbjuder globalt system för värme, kyla och ventilation, bland annat värmepumpar. Produkterna är avsedda för bostäder och kommersiella byggnader med fokus på hållbarhet och effektivitet. Bolaget betonar utveckling som minskar miljöpåverkan och förbättrar användarkomforten.

Avslutande tankar

Värmepumpar kan vara ett effektivt val för uppvärmning och kylning, särskilt när kostnaden per levererad enhet värme är lägre än för alternativen. Ekonomiskt och miljömässigt resultat beror på installation, byggnad, klimat och energipriser. Förbättringar för kalla klimat och lämpliga stöd kan öka attraktiviteten.

När samhället går mot en hållbarare livsstil kan värmepumpar bidra till omställningen.